星轮 加工工艺和钻φ28孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

机械制造基础课程设计 设计题目 ： 星轮零件的工艺规程及工装设计 设计钻直径 28 孔的立式钻床夹具 班 级： 学 生： 指导教师： 目 录 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 设计任务书 一、 零件的分析（生产类型） (3) 二、 工艺规程设计 (3) （一）、确定毛坯的制造形式及尺寸的确定 (3) （二）、基面的选择 (3) （三）、制订工艺路线 (3) （四）、机械加工余量、工序尺寸 (4) （五）、确定切削用量及基本工时 (5) 三、 夹具设计 (11) （一）、定位基准分析 (3) （二）、切削力与夹紧力计算 (3) （三）、定位误差分析 (3) 四、 参考文献 (13) 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 浙江大学宁波理工学院机能分院 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目： 星轮零件的工艺规程及工装设计 设计钻直径 28 孔的立式钻床夹具 设计要求： 设计内容： 1 张 1 张 1 套（工艺过程工序卡片） 1 张 2 1 份 班 级： 05 机制（ 1）班 学 生： 乐 燕 峰 指导教师： 楼 应 候 2008 年 12 月 21 日 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 一、 零件的分析 （一 ） 零件的工艺分析 我所设计的零件是星轮，它位于各种机床的转位机构中，像车床的可转位刀架。主要起转位时，使刀架转到所需刀位后既可卡住锁紧， 不再转动的作用。零件上的 28 孔与旋转机构相连，中间的三个 4、 2 孔则是用于定位卡紧的。 ，它大致一共可分为 4 个加工表面，而这四组加工表面之间有一定的位置要求，现将这四组加工表面分述如下： 1. 以 45圆为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 4545外圆，以及 40外圆面，三个外圆面粗糙度均为 2. 以 28为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 28孔，以及 28两个端面。主要是的28，粗糙度为 3. 铣 8 16 的键槽 这一组加工表面包 括：此键槽的底面，粗糙度 键槽内壁。 4. 以 4、 2 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：六个平面，其中三个大平面粗糙度为 及三个4 和 2 的孔， 4 孔长 11 这四组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： （ 1） 4和 2孔与粗糙度为 5。 （ 2） 45 40 由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 （二） 确定生产类型 已知此零件年产量为 5000件，每台（辆）产品中 该零件的数量为 1，备品率 a%=3%,废品 率 b%=所以零件的生产纲领 N=1 a）（ 1 b） 5176 件 /年 ,通过查表，得出该零件的生产类型为大批量生产。 二、 工艺规程设计 （一） 确定毛坯的制造形式及尺寸 1 确定毛坯种类 零件材料为 40虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为大批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用锤上钢质自由锻铸造。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 2 确定锻件尺寸 星轮锻造毛坯尺寸公差及及加工余量 单位 (项目 及加工余量 (单边 ) 尺寸公差 备注 厚度 61 表 2 ( 表 2度 45 表 2 ( 表 2度 40 表 2 ( 表 2度 64 表 2 ( 表 2径 28 表 2表 2度 14 表 2 ( 表 2 :备注中所选表格皆来自 机械制造技术基础课程设计指导教程 3绘制锻件零件图：（附零件图）。 （二） 基面的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正 常进行。 （ 1）粗基准的选择。 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 70 的棒料外圆轮廓表面作为粗基准。采用 70外圆面定位加工内孔、外表面和端面可保证孔的壁厚均匀并与外表面同轴度较高，并能保证端面的垂直度。 （ 2）精基准的选择。 根据星轮的技术要求和装配要求，选择星轮右端面和右侧 45圆作为精基准，零件上的许多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （三） 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。 工 序 号 工 名 序 称 机床 设备 刀具 量具 1 粗车，半精车两端面 卧式车床 刀 游标卡尺 2 钻、 扩，铰中心孔 立式钻床字 式钻床字 标卡尺 3 粗车 ,半精车，精车外圆和凸台 卧式车床 刀 游标卡尺 4 开槽 卧式车床 槽刀 游标卡尺 5 铣 64 三个端面 式铣床 专用铣刀 游标卡尺 6 磨 64 三个端面 床 专用磨刀 游标卡尺 7 钻孔，扩孔 立式钻床字 花钻 游标卡尺 8 铣键槽 式铣床 铣刀 游标卡尺 9 中检 10 热处理 11 校正 12 清洗 13 终检 （四）机械加工余量、工序尺寸 零件材料为 40度 190 210坯重量 产类型为大批量，棒料毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下 1左右端面：由表 1过粗车，半精车达到要求，加工余量由锻件得为 精车为 糙度为 2内孔（ 28）：由表 2 286、扩287，粗铰，精铰到 28 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （ 五）确立切削用量及基本工时 工序一 车左右端面。 1. 加工条件 工件材料： 40 b =980 料 加工要求：粗车，半精车星轮左右端面 机床：卧式车床 刀具：硬质合金钢车刀 ,牌号 选择刀具前角 o 0 后角 o 15 ，副后角 o=10 。 机床功率为 10表 4 f=r。由于切削量不大，选较小量 f=r。 2. 计算工时 m 50 f m 12150301 总工时 t 12*2 24S 工序二 钻、扩，铰 28 。 1. 加工条件 工件材料： 40b =980 料。 加工要求：钻、扩，铰 28。 机床：立式钻床字 刀具：高速钢莫氏麻花钻，扩孔钻。由表 3头直径为 26削速度 16m/ 2. 切削用量 1） 切削速度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2） 每转进给量 机床功率为 切削手册表 5 f=r。选较小量 f=mm/r。 3） 计算切削速度 按表 5得 16m/ 4） 计算基本工时 (2)/(2 3+61)/187 22s。 由表 50 ， v=30m/、专用夹具设计 直径 28 孔的立式钻床夹具 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 确定夹紧力要确定夹紧力的作用点，方向及大小三个要素。 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 （一），定位基准的选择 由于夹具对零件的夹紧和定位有重大影响， 否则 加工工艺过程中会问题百 出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。由于星轮该零件外形比较均匀，所以加工直径 28 的中心孔可以以下端（底）面为精基准，然后用 个自由度，这样加工可以保障加工孔的尺寸和精度要求。 （二），切削力及夹紧力计算 （ 1）刀具： 高速钢麻花钻，扩孔钻，铰刀 机床： 立式钻床 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系数 0.130 q X y u 8 z=26 0 代入上式，可得 F=927N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K= 4321 其中： 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为刀具钝化系数 K 为断续切削系数 以 （ 2）夹紧力的计算 选用螺旋快速夹紧 机构 由 21 其中 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 F= G 调节夹紧螺钉： 公称直径 d=24料 45钢 性能级数为 006 M P 8 0108 螺钉疲 劳极限： M P 极限应力幅： M P 许用应力幅： M P aS 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s= 取 s= M P 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，加工效率高。 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 （三），定位误差分析 （ 1） 定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为 25 孔的定位销，孔与销间隙配合。 （ 2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销 保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： 基准位移误差 y 由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便还有最小间隙（次间隙可以在调刀尺寸和对刀时消除） 由 制 造 误 差 引 起 的 y ( 2 (2=(,020)/2=垂直度要求范围内 本工序采用一定 位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来